照明装置的制作方法

本实用新型涉及，以激光为光源的照明装置。

背景技术：

以往，存在以由光纤传送的激光为激励光来使荧光体发光，并变换为所希望的光色来进行照明的照明装置。例如，专利文献1中记载，与这些照明装置有关的技术。专利文献1所示的照明装置，具备对荧光体发生的热进行散热的散热器。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2015－65142号公报

近几年，需要对荧光体发生的热更有效地进行散热。

技术实现要素：

于是，本实用新型的目的在于，提高以激光为光源的照明装置的散热效率。

本实用新型的实施方案之一涉及的照明装置，将激光作为光源，具备：筒状的框体，在该框体的一端面接受激光，在另一端面具有用于放出激光的开口部：发光部，以堵塞开口部的方式与框体的另一端面接触，因经由开口部照射的激光，而发出与激光不同的波长的光；以及聚光透镜，被配置在框体的内部空间，通过使激光聚光于发光部，从而形成光点，在从内部空间的激光的光轴方向来观看时，开口部的形状成为，比发光部的激光的光点形状大，且比聚光透镜的外形小。

并且，也可以是，在所述照明装置中，构成所述开口部的所述框体的第一内周面，与构成所述内部空间的所述框体的第二内周面相比向内部突出。

并且，也可以是，在所述照明装置中，构成所述内部空间的内周面之中的从所述聚光透镜到所述开口部为止的至少一部分的区域被形成为，所述发光部侧变细的锥面。

并且，也可以是，在所述照明装置中，在包含所述光轴的平面，由所述聚光透镜聚光的所述激光的边缘光线与所述光轴所成的角度θ1、和所述光轴与所述锥面所成的角度θ2，满足θ2≥θ1的关系。

并且，也可以是，所述照明装置还具备保持部，所述保持部，与所述框体的另一端面接合，并且与所述发光部的外周面接触，从而保持该发光部。

并且，也可以是，在所述照明装置中，在所述发光部与所述保持部的间隙，填充有具有导热性的充填剂。

并且，也可以是，在所述照明装置中，所述发光部具备基板以及荧光层，所述基板被安装在所述框体的另一端面。

并且，也可以是，在所述照明装置中，所述框体为金属制。

并且，也可以是，在所述照明装置中，在所述框体的一端面具备，用来固定用于使光导入到所述内部空间的光纤的连接部件。

并且，也可以是，所述照明装置还具备半导体激光元件，所述半导体激光元件，为了放出所述激光而被配置在所述框体的一端部。

本实用新型的实施方案之一涉及的照明装置，具备：框体，在该框体的一端面接受所述激光，在另一端面具有用于放出所述激光的开口部，在所述一端面与所述另一端面之间具有内部空间：发光部，以堵塞所述开口部的方式与所述框体的所述另一端面接触，因经由所述开口部照射的所述激光，而发出与所述激光不同的波长的光；以及聚光透镜，被配置在所述框体的所述内部空间，通过使所述激光聚光于所述发光部，从而形成光点，所述开口部的所述框体的厚度，比所述聚光透镜被配置的中央部的所述框体的厚度大。

并且，也可以是，在所述照明装置中，所述框体的厚度，从所述中央部向所述开口部逐渐增加。

根据本实用新型，能够提高以激光为光源的照明装置的散热效率。

附图说明

图1是示出实施例涉及的照明装置的使用形态的斜视图。

图2是示出实施例涉及的照明装置的概略结构的斜视图。

图3是示出实施例涉及的照明装置的概略结构的截面图。

图4是示出比较例涉及的照明装置的概略结构的截面图。

图5是示出变形例1涉及的照明装置的概略结构的截面图。

图6是示出变形例2涉及的照明装置的概略结构的截面图。

符号说明

20、20a、20b 框体

21 一端面

22 另一端面

23、23a、23b 内部空间

25、25a 开口部

26 第一内周面

27 第二内周面

27b 内周面

30 发光部

40 聚光透镜

50 保持部

100、100B、100C、200 照明装置

272b 锥面

L 激光

L1 光轴

具体实施方式

以下，对于本实用新型的实施例涉及的照明装置，利用附图进行说明。而且，以下说明的实施例，都示出本实用新型的优选的一个具体例子。因此，以下的实施例所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等是，一个例子，而不是限定本实用新型的宗旨。因此，对于以下的实施例的构成要素中的、示出本实用新型的最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。

并且，各个图是模式图，并不一定是严密示出的图。并且，在各个图中，对相同的构成部件附上相同的符号。

(实施例)

以下，说明实施例。

[照明装置的使用形态]

首先，说明实施例涉及的照明装置的使用形态。

图1是示出实施例涉及的照明装置的使用形态的斜视图。

如图1示出，照明装置100，安装在作为建筑物之一的橱窗301的天花板、以及地板的多个部位，作为照亮人体模型303的聚光灯来发挥功能。并且，在橱窗301之外，具备光源装置149。从光源装置149发出的激光，通过布置在橱窗301的外部的光纤150传送到各个照明装置100。

光源装置149是，发生激光，并利用光纤150向多个照明装置100提供激光的装置。具体而言，例如，光源装置149具备，放射蓝紫色至蓝色(430至490nm)的波长的激光的多个半导体激光元件。如此，通过将半导体激光元件配置在一个地方，从而能够集中配置使半导体激光元件冷却的冷却装置，能够提高冷却效率，并且，能够对水的加温等利用排热等。

照明装置100是，以从光纤150传送的激光为激励光源来放射白光的装置。

[照明装置的结构]

以下，说明照明装置100的结构。

图2是示出实施例涉及的照明装置100的概略结构的斜视图。图3是示出实施例涉及的照明装置100的概略结构的截面图。

如图2以及图3示出，照明装置100具备，框体20、发光部30、以及聚光透镜40。

框体20是，从一端面21接受激光L，将通过内部空间23后的激光L从另一端面22放出的筒状的框体。而且，在本实施例中示出，具有细长的长方体的外形、以及圆柱状的内部空间23的框体20的例子，但是，对于框体，若是内部为中空的筒体，其形状则可以是任何形状。对于框体20的其他的形态，可以举出例如方筒或圆筒等。而且，框体20，由例如铝、铜等的导热性比较高的金属形成。

在框体20的一端面21，形成有使外部和内部空间23连通的连通口24。在连通口24安装有，装配在光纤150的前端部的套圈151。套圈151是，例如，由不锈钢、陶瓷或树脂等形成的筒状的连接部件，嵌合于连通口24，从而将光纤150固定到框体20。

内部空间23是，圆柱状的空间，在激光L的光轴L1上配置有聚光透镜40。

在框体20的另一端面22，形成有使激光L向外部放出的开口部25。开口部25被形成为，从内部空间23的激光L的光轴L1方向观看时呈圆形状。而且，在以后的说明中，将从光轴L1方向观看的情况称为光轴方向视。构成开口部25的框体20的第一内周面26，与构成内部空间23的框体20的第二内周面27相比向内部突出。具体而言，在框体20的另一端侧的内部，形成有向光轴L1突出的、在光轴方向视时呈环状的凸缘部271。凸缘部271的形状以及大小是，凸缘部271不遮蔽由聚光透镜40聚光的激光L的形状以及大小即可。凸缘部271的内周面是，与第二内周面27平行的面，也是第一内周面26。而且，第一内周面26的内径D1，比第二内周面27的内径D2小。也就是说，开口部25的框体20的厚度，比聚光透镜40被配置的中央部的框体20的厚度大。具体而言，优选的是，内径D1为15mm以下。优选的是，内径D2为比内径D1大的10mm以下。

而且，第一内周面26也可以是，另一端部侧变细的锥面。在此情况下，最细的部分的内径相当于内径D1。

发光部30是光学元件，因经由开口部25照射的激光L，而发出与激光不同的波长的光。发光部30被配置为，以堵塞开口部25的方式与框体20的另一端面22接触。对于将发光部30固定到框体20的另一端面22的方式，可以举出例如发光部30由粘接剂粘接固定到框体20的另一端面22的方式、发光部30由不图示的周知的固定机构固定到框体20的另一端面22的方式等。

而且，发光部30具备，基板31、以及荧光部32。

基板31是，在保持荧光部32的状态下，安装在框体20的另一端面22的板体。基板31，由例如玻璃、蓝宝石等的透光性材料形成。基板31被形成为，矩形板状。基板31的一个例子是，在光轴方向视时呈10mm×10mm的正方形的板体。荧光部32层叠在该基板31的朝向外侧的主面。

荧光部32，例如，以分散状态具备因激光L而激励来发出荧光的荧光体的粒子，荧光体因激光L的照射而发出荧光。因此，荧光部32的外侧的主面成为发光面。具体而言，对于荧光部32，可以举出荧光体的粒子分散在由透明的树脂以及玻璃构成的基材的内部而成的荧光部、或凝固荧光体的粒子而成的荧光部等的例子。即，也可以说，荧光部32是，将激光变换为荧光的波长变换部件。荧光部32，被形成为在光轴方向视时呈圆形的板状，并且层叠在基板31。对于荧光部32的外径，优选的是，例如7mm以下。

在本实施例的情况下，荧光部32放射白光，并且以适当的比例包含因激光L的照射而发出红色的光的第一荧光体.发出蓝色的光的第二荧光体.以及发出绿色的光的第三荧光体这三种荧光体。

对于荧光体的种类以及特性，不特别限定，但是，由于比较高输出的激光成为激励光，因此，优选的是，耐热性高的荧光体。并且，对于以分散状态保持荧光体的基材的种类，不特别限定，但是，优选的是，透明度高的基材，这是因为白光的放射效率也高的缘故。并且，比较高输出的激光入射，因此，优选的是，耐热性高。

在此，发光部30，也可以具备使激光L的光束直径变更的光学系统，也可以具备用于将激光高效率地照射到荧光体的功能膜、使光散射的散射粒子等。

聚光透镜40是，被配置在框体20的内部空间23的、使激光聚光于发光部30来形成光点的透镜。具体而言，聚光透镜40，被配置在能够将发光部30的激光L的光点直径D3处于规定的范围内的位置。在此，发光部30的激光L的光点形状为在光轴方向视时呈圆形，光点直径D3的规定的范围为3mm以下。

并且，聚光透镜40，在光轴方向视时呈圆形，与框体20的内部空间23的形状相同。也就是说，聚光透镜40的外径，实际上与内部空间23的内径D2相同。而且，聚光透镜40、构成开口部25的第一内周面26、构成内部空间23的第二内周面27、以及激光L的光点形状，在光轴方向视时呈以光轴L1为轴心的同心圆。

在此，在框体20中，具备用于在内部空间23的规定位置保持聚光透镜40的周知的保持机构(省略图示)，但是，根据保持机构的种类，也会有聚光透镜40的外径、与内部空间23的内径D2不一致的情况。并且，在本实施例中示出了，由一个聚光透镜40对激光L进行聚光的情况的例子，但是，也可以由多个透镜对激光L进行聚光。

接着，说明照明装置100的作用。

从光纤150照射到框体20的内部空间23的激光L，由聚光透镜40聚光于发光部30的基板31。经由基板31入射到荧光部32的激光L，由该荧光部32变换为白光后放出。在激光L的照射中，发光部30发热，但是，其热量，从发光部30与框体20的接触部分传递到框体20而散热，总是保持稳定的热状态。

并且，在发光部30中，激光L的光点部分的温度最高。凸缘部271被配置在比构成内部空间23的第二内周面27更接近光点部分的位置，因此，能够将热量从发光部30的温度比较高的部分传递到凸缘部271。因此，能够抑制发光部30的光点部分的温度上升。

[比较例]

接着，说明作为比较例的照明装置200。

图4是示出作为比较例的照明装置200的概略结构的截面图，具体而言，是与图3对应的图。而且，以下的说明中，会有对于与所述实施例的照明装置100相同的部分附上相同的符号，省略其说明的情况。

如图4示出，在照明装置200的框体20a中，开口部25a与框体20a的内部空间23a的内径相同。也就是说，与本实施例的照明装置100相比，发光部30与框体20a的接触面积小，散热效率不高。并且，与本实施例的照明装置100相比，作为比较例的照明装置200，没有凸缘部271，因此，在发光部30的离激光L的光点部分远的位置，发光部30的热量传导到框体20a。也就是说，在比较例的照明装置200中，与本实施例的照明装置100相比，发光部30的光点部分的温度高。

[效果等]

如上所述，根据本实施例，在光轴方向视时，开口部25为，比发光部30的激光L的光点形状大，比聚光透镜40的外形小的圆形状，因此，能够使发光部30与框体20的接触面积变大，能够提高散热效率。

并且，构成开口部25的框体20的第一内周面26，与构成内部空间23的框体20的第二内周面27相比向内部突出。根据这样的结构，能够在发光部30的与激光L的光点部分接近的位置，使框体20与发光部30接触。因此，能够抑制发光部30的光点部分的温度上升。

[变形例1]

接着，说明本实施例涉及的变形例1。

图5是示出变形例1涉及的照明装置100B的概略结构的截面图，具体而言，是与图3对应的图。而且，在变形例1中，仅说明与实施例涉及的照明装置100不同的部分。

如图5示出，照明装置100B，构成框体20b的内部空间23b的内周面27b中的从聚光透镜40到开口部25为止的至少一部分的区域被形成为，发光部30侧变细的锥面272b。也就是说，框体20的厚度，从内部空间23b的中央部向开口部25逐渐增加。在此，在包含光轴L1的平面，由聚光透镜40聚光的激光L的边缘光线与光轴L1而成的角度θ1、和光轴L1与锥面272b而成的角度θ2，满足θ2≥θ1的关系。据此，锥面272b不妨碍由聚光透镜40聚光的激光L。

如此，构成内部空间23b的内周面27b中的至少一部分成为锥面272b，因此，能够使框体20b的内部形状成为沿着激光L的形状。也就是说，即使不使框体20b的外形变大，也能够使框体20b的质量增加，因此，能够提高框体20b本身的热容量，能够提高散热效率。

[变形例2]

接着，说明本实施例涉及的变形例2。

图6是示出变形例2涉及的照明装置100C的概略结构的截面图，具体而言，是与图3对应的图。而且，在变形例2中，仅说明与实施例涉及的照明装置100不同的部分。

如图6示出，照明装置100C具备，在与框体20的另一端面22接合的状态下，保持发光部30的保持部50。

保持部50，在光轴方向视时，包围发光部30的全周，与该外周面接触。具体而言，保持部50，一体具备与发光部30的基板31的外周面接触的第一接触部51、以及与荧光部32的外周面接触的第二接触部52。第一接触部51是，基端部与框体20的另一端面22接合的环状部。第一接触部51的基端部侧的内周面，与基板31的外周面接触。第二接触部52，从第一接触部51的前端部侧的内部向光轴L1突出，与荧光部32的外周面接触。而且，保持部50，由例如铝、铜等的导热性比较高的金属形成。

如此，在保持部50与框体20的另一端面22接合的状态下，与发光部30的外周面接触，因此，能够将发光部30的热量经由保持部50，向框体20以及外部散热。因此，能够更提高散热效率。

在此，对于保持部50与发光部30的接触，包括两者直接接触的情况、和经由充填剂间接接触的情况。也可以直接的接触、和间接的接触混在一起。对于充填剂，可以举出例如润滑脂等的具有导热性的充填剂等。将充填剂介于发光部30与保持部50之间，从而能够填埋发光部30与保持部50的间隙，来使发光部30的热量确实传导到保持部50。

而且，在不遮住从发光部30放出的照明光的范围内，可以将保持部50与荧光部32的发光面接触。能够使发光部30与保持部50的接触面积变得更大，因此，从散热效率的观点来看是优选的。

(其他的实施例)

以上，对于本实用新型涉及的照明装置，根据所述实施例以及变形例1、2进行了说明，但是，本实用新型，不仅限于所述实施例。

在所述实施例中，在照明装置100的外部设置具备半导体激光元件的光源装置149，也可以由光纤150将激光传送并导入到照明装置100内，但是，不仅限于该形态。例如，照明装置100也可以，在框体20的一端部，具备能够放射光轴L1的激光L的半导体激光元件。

并且，发光部30，也可以具备使激光L的光束直径扩大的光学系统等的各种光学系统。例如，也可以将用于将入射的激光高效率地照射到荧光体的反射膜等作为光学系统来具备，并且，也可以将用于将发光部30放射的光扩散并放出的透光性的罩等作为光学系统来具备。

并且，在所述实施例中，示出在光轴方向视时开口部25呈圆形状的情况的例子来进行了说明。但是，对于开口部，在光轴方向视时，若是比发光部30的激光L的发点形状大，且比聚光透镜40的外形小的形状，则可以是任何形状。对于其他的形状，例如，可以举出多边形状、椭圆形状等。

另外，对实施例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及在不脱离本实用新型的宗旨的范围内任意组合各个实施例的构成要素以及功能来实现的形态，也包含在本实用新型中。